一、研究背景與問題
- ?工業背景?:機械故障診斷對工業系統安全至關重要,但實際中故障樣本稀少,難以訓練傳統深度學習模型。
- ?現有問題?:
- 當前少樣本學習(FSL)方法大多基于相關性而非因果關系建模,容易學習到偽相關特征,導致模型可解釋性差、泛化能力弱。
- 跨組件故障診斷更具挑戰性:訓練(源組件)與測試(目標組件)數據來自不同機械部件,分布差異大且類別不重疊。
二、提出方法:CIRNet(Causal Intervention Relation Network)
CIRNet 是一個融合元學習與因果干預的少樣本故障診斷框架,主要包括三個模塊:
1. ?特征編碼模塊?
- 使用一維卷積神經網絡(1D-CNN)提取振動信號中的故障特征。
- 輸出支持集和查詢集樣本的特征表示。
2. ?因果干預模塊?
- ?核心貢獻?:引入因果理論,識別并消除元訓練階段先驗知識(D)作為